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柴油發電機組的機組功率標定
油機發電機組是由柴油發電機和同步發電機組合而成的。柴油發電機允許使用的 功率受零部件的機械負荷和熱負荷的限制,因此,需規定允許連續運轉的 功率,稱為標定功率。
柴油發電機不能超過標定功率使用,否則會縮短其使用壽命,&至可能造成事故。
1.柴油機的標定功率
標準規定,在柴油發電機銘牌上的標定功率分為下列四類:
(1)15分鐘功率即柴油發電機允許連續運轉15分鐘的 有效功率。是短時間內可能超負荷運轉和要求具有加速性能的標定功率,如汽車、摩托車等柴油發電機的標定功率。
(2)1小時功率即柴油發電機允許連續運轉1小時的 有效功率。如輪式拖拉機、機車、船舶等柴油發電機的標定功率。
(3)12小時功率即柴油發電機允許連續運轉12小時的 有效功率。如電站機組、工程機械用的柴油發電機標定功率。
(4)持續功率即柴油發電機允許長時間連續運轉的 有效功率。
對于一臺機組,柴油機輸出的功率是指它的曲軸輸出的機械功率。根據GB1105-74規定,電站用柴油機的功率標定為12小時功率。即柴油機在大氣壓力為101.325kPa,環境氣溫為20℃,相對濕度為50%標準工況下,柴油機以額定轉速連續12小時正常運轉時,達到的有效功率,用Ne表示。
美國康明斯NT系列柴油機,其功率分為持續功率和備用功率,兩者功率之比為0.91:1,相當于我國12小時功率和持續功率之分。
2.交流同步發電機的額定功率
交流同步發電機的額定功率是指在額定轉速下長期連續運轉時,輸出的額定電功率,用PH表示。
根據機組的運行環境和技術要求,機組輸出的額定功率,由下式進行計算:
PH=K1·n(K2K3NeH-Np)(kw)
式中PH—同步交流發電機輸出的額定功率(kw);
NeH—柴油機輸出的額定功率(PS);
K1—單位變換系數(即kW/PS)K1=0.736;
K2—柴油機功率修正系數;
K3—環境條件修正系數;
n—同步交流發電機的效率;
Np—柴油機風扇及其他輔助件消耗的機械功率(PS)。
通常我們把柴油機輸出額定功率(PS)與同步交流發電機輸出的額定功率(kw)之比,稱為匹配比,用K表示,即
K值的大小受當地大氣壓力、環境溫度和相對濕度等多種因素的影響,對于在平原上使用一般要求的機組,通常K值取1.6對使用要求較高的機組K值應取2。
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柴油發電機組排煙煙色與故障
柴油發電機組的煙色指運轉時,從排氣管排出的廢氣煙色。正常燃燒時,它應該是一種無色的透明氣體。但由于機器的磨損、調整不當、工作環境的影響、噴油量和供油時間不合適等諸多因素的影響,柴油發電機組常常會出現排氣冒白煙、藍煙和黑煙的現象。柴油機排氣煙色直接反映出了柴油機的故障及燃燒的質量。弄清柴油機冒煙的機理和煙色與故障的關系。可以提高柴油機的經濟性、減少故障、降低污染,使柴油發電機組處于良好的狀態。
一、排氣煙色的形成機理
柴油機在運行過程中,排出廢氣的煙色,可以分為三類:白煙、藍煙和黑煙。不同的煙色其形成原因不同。
①白煙:
柴油機排白煙是由于柴油機過冷或在寒冷天氣、冷機啟動及空車惰轉時發生。此時,氣缸中溫度較低,著火不好,燃料未完全燃燒,由這些未完全燃燒或部分氧化的燃料液滴與水蒸氣構成的微粒(μ)直徑在0.6~1以上的微粒隨廢氣排出時,就形成了白色煙霧。柴油發動機組經過暖機,溫度正常后,白煙就會消失。
②藍煙:
柴油機低負荷運行時,燃燒室溫度較低,燃料著火性能不好,燃料或竄入燃燒室的潤滑油未(μ)完全燃燒,即呈微粒狀態直徑在0.4以下排出,從而形成藍煙。在排出藍煙的同時由于燃燒的中間()生成物質甲醛也排出,因而有刺激性臭味。藍、白煙之間并沒有嚴格的成份差異,只是由于微粒直徑不同對光線的反射不同,產生不同顏色而已。
③黑煙:
易在高負荷時發生。例如柴油發電機組超負荷工作、汽車加速、爬坡時,排氣就易冒黑煙。黑煙柴油機在運行中冒黑煙,會使經濟性下降,廢氣溫度高,產生積炭,積炭會引起活塞環卡死和氣門咬死現象。此外,柴油機冒煙還會妨礙視線,污染環境。因此,不允許柴油機長期在黑煙下工作。出現黑煙后,柴油機負荷不能再提高。因此,它也是限制負荷提高的一個標志。